Nichtlineare Strukturdynamik

Der Forschungsbereich Nichtlineare Strukturdynamik beschäftigt sich mit der Modellierung und Auslegung von schwingungsfähigen Systemen mit nichtlinearen Effekten. Diese Effekte sind häufig nicht vernachlässigbar und verändern entscheidend das dynamische Systemverhalten. Nichtlinearitäten können darüber hinaus bewusst in ein System eingebracht werden, wie beispielsweise bei der Strukturdämpfung durch Reibung in Fügestellen oder der Verwendung nichtlinearer Tilger für eine höhere Bandbreite der Schwingungsminderung. Im Gegensatz zu linearen Systemen weisen nichtlineare Schwingungssysteme häufig spezielle Eigenschaften auf, die bei der Modellierung und Auslegung berücksichtigt werden müssen, wie z. B. quasiperiodische Bewegungen, interne Resonanzen und Sprungphänomene. Neben passiven Elementen zur Schwingungsminderung lässt sich das Schwingungsverhalten auch aktiv durch Adaptronik beeinflussen. Hierunter versteht man Systeme aus multifunktionalen Werkstoffen mit strukturintegrierten Aktoren und Sensoren. Üblicherweise wird eine Schwingungsminderung angestrebt, um beispielsweise die Schallabstrahlung zu reduzieren oder die Lebensdauer zu erhöhen, allerdings kann auch der Funktionsumfang erweitert werden.

Es werden Piezowandler, Form-Gedächtnis-Legierungen und klassische mechanische Schwingungssysteme untersucht und eingesetzt. Grundlegende Erkenntnisse werden durch Versuche mit einfachen Geometrien gewonnen sowie Lösungen zur Schwingungsdämpfung in technischen Anwendungen entwickelt. Im Einzelnen arbeiten wir auf den folgenden Forschungsthemen: